羅曉玲

【摘要】對已經(jīng)學習過python語言程序設(shè)計課程的學生進行了調(diào)查，得出了學生學習python的主要困難。針對這些困難和python語言自身的特點，提出了幾點解決方案，為后續(xù)的python課程教學提供參考。

【關(guān)鍵詞】python?程序設(shè)計?課程建設(shè)

一、引言

計算機程序設(shè)計類課程是大學計算機基礎(chǔ)教學的核心課程，通過對編程語言的學習，理解計算機解決問題的思維方式，是培養(yǎng)計算思維最重要的課程。

近年來，Python語言程序設(shè)計課程在國內(nèi)各大高校相繼開設(shè)，作為程序設(shè)計入門語言。相比與傳統(tǒng)的C語言程序設(shè)計，python語言更加的簡潔、清晰，易于理解。此外，python還具有大量開源的第三方庫，對于學生后續(xù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有力的支持。

二、python語言程序設(shè)計課程學習的困難

python語言程序設(shè)計課程開設(shè)時間善短，依然存在很多的問題。本文針對python語言程序設(shè)計課程教學中存在的問題和遇到的困難，對一個年級六百多名學生進行問卷調(diào)查，被調(diào)查的學生均學習過python語言程序設(shè)計這門課程。學生學習python語言程序設(shè)計主要的困難如下：

（一）算法設(shè)計

課程總是鼓勵學生首先理解問題的定義，然后采用計算機能夠理解的方式設(shè)計一個解決問題的算法。但是，30%的學生經(jīng)過一個學期的學習，拿到程序設(shè)計題還是不知道該從哪入手，完全沒有思路。還有一部分學生只會去背題，看似學會了，但是遇到一個新問題，仍然無從下手。

（二）將算法用python語言描述

將算法轉(zhuǎn)換為python語言，比算法的設(shè)計更加的因難。學生必須清楚的記住python語言所有的語法規(guī)則，這點大部份學生無法做到。他們經(jīng)常困擾于一些編程的語法細節(jié)問題，而無法實現(xiàn)自己設(shè)計的算法。

（三）語言庫的使用

python語言具有大量的第三方庫，但是對于初次學習編程語言的學生來說，在庫函數(shù)中搜索，找到合適的函數(shù)并正確地使用它，是非常困難的。因為學生還沒有充分理解函數(shù)的調(diào)用和參數(shù)的使用。

（四）調(diào)試程序

調(diào)試程序是編程中最困難的問題之一。調(diào)查結(jié)果顯示，理解編譯錯誤信息（主要指語法錯誤）對于發(fā)現(xiàn)和修改錯誤的學生來說同樣困難。一方面，可能是學生的英語水平有限。另一方面，學生往往會對提示信息視而不見，在程序中隨機地進行修改。

綜上所述，是學生在學習python語言程序設(shè)計中遇到的比較重要的困難。此外，還有復雜算法的學習和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思路都是學生非常困擾的地方，這些屬于程序設(shè)計學習的提高部份，不作詳細表述。

三、解決方案

（一）采用偽代碼來講解

計算機基礎(chǔ)課程的側(cè)重點還是要培養(yǎng)學生的計算思維，對于程序設(shè)計課程來說，就是提高學生用計算機解決問題的能力而不是語法細節(jié)。如何提高學生的邏輯推演能力、算法設(shè)計和分析能力更為重要。偽代碼相對于編程語言來說要求不那么嚴格，讓學生可以不用關(guān)注語法細節(jié)，幫助學生把精力集中在算法設(shè)計上。

（二）增加實踐課時間

程序設(shè)計課程是一門實踐性非常強的課程，講授的內(nèi)容通過語言和文字很難表述清楚。但是通過實踐，卻很容易讓學生理解。每次理論課輔以兩次的上機實踐時間，學生們可以以自己的速度學習，輔以老師的幫助。通過更多的上機實踐，調(diào)試解決問題，自然解決學生對于調(diào)試程序所述的困難。

（三）將知識融入到具體的應(yīng)用場景

教師應(yīng)多了解和學習python在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，選擇與學生專業(yè)相關(guān)的教學案例，提高學生對于第三方庫的使用的興趣。例如，對于計算機專業(yè)的學生來說，可以將語音識別技術(shù)、人臉識別技術(shù)等應(yīng)用基本成熟、可視化效果好的技術(shù)作為課程教學案例;對于偵察情報專業(yè)的學生來說，可以將雷達圖像目標識別等作為教學案例。這樣不僅能夠讓學生體會到python第三方庫的強大，對學生將來專業(yè)上的學習也大有益處。

在課程結(jié)束之前，每個人完成一個python的應(yīng)用實例，作為本課程的大作業(yè)。學生可以圍繞python語言在自己專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用自主選題，設(shè)計實現(xiàn)特定的功能程序。最后采用提交程序說明書、團隊答辯等形式進行考評。這樣，一方面，可以讓學生將python與自己的專業(yè)緊密聯(lián)系起來，另一方面，也可以讓學生對軟件開發(fā)和軟件工程有一些簡單的理解，并對今后的畢業(yè)論文答辯有初步的了解。

（四）引入在線考核平臺

學生在學習過程中，一旦落后，就會越來越難跟上后面的課程的內(nèi)容。然而，如果掌握了基本概念，學生們就會發(fā)現(xiàn)新的、更難的知識點學起來變得越來越容易。

在教學過程中引入在線考核平臺，學生只有在限定的時間內(nèi)通過了前面的考核才能進入后期的學習，否則會有相應(yīng)的懲罰措施。多次的考核，可以讓學生時刻保持警惕，讓教師能夠及時掌握學生的水平，及時地對他們所存在的困難提供幫助。在線考核平臺需按知識點建立試題庫，并劃分難易程度。學生在統(tǒng)一時間地點抽題考試，系統(tǒng)自動評分。每一次的考核成績記入平時成績一部份。未通過考核人員，作為重點對象，給予補考機會。

（五）融入學科競賽

近年來，“藍橋杯”全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、ACM大賽、各種物聯(lián)網(wǎng)大賽、機器人大賽等計算機類競賽日趨增多。學科競賽是對學生綜合能力的考核，不僅考查學生基礎(chǔ)知識是否掌握扎實，更為重要的是考查學生應(yīng)用知識解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力?？梢詫v年的一些競賽的題目作為小案例，融入到教學過程當中去，設(shè)計一些小競賽，把程序設(shè)計學習變?yōu)閷W生快樂的、有競爭意識的經(jīng)歷。同時也為后期學生參加相關(guān)競賽打下基礎(chǔ)。

（六）引入機器人程序控制

機器人近年來越來越熱，學習機器人控制的門坎也越來越低，有很多控制芯片都支持python語言進行編程。在python課程的教學中，引入機器人控制編程，可以極大的提高學生的學習興趣?？梢詫W生分組，一級一套學習套件，學生通過編寫程序來控制機器人的動作，可以直觀的看到自己所編寫的程序所產(chǎn)生的效果。這樣，原來枯燥無味的編程課程變成了生動、直觀的形式。學生通過機器人的實際動作，可以很容易理解程序控制過程，掌握程序控制的思想。學生在具備了這些直觀認識的基礎(chǔ)上，再進行理論的學習，會更有方向和激情。

四、結(jié)語

Python語言程序設(shè)計課程雖然相對于傳統(tǒng)的語言教學降低了學習的難度，但是對于初次接觸程序設(shè)計的學生來說，還是存在很多困難。本文就該課程目前教學過程中存在的問題，提出了采用偽代碼來講解算法更方便學員理解和轉(zhuǎn)化成編程語言實現(xiàn)，針對python語言的特點讓學生將程序設(shè)計與自己的學科專業(yè)緊密結(jié)合，引入在線測評平臺讓落后的學生及時跟上，融入機器人和學科競賽激發(fā)學生的學習興趣。在后續(xù)的教學過程中，將逐步引入上述方法，優(yōu)化教學設(shè)計，提高教學質(zhì)量。

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